如何提高數(shù)控機床的精

如何提高數(shù)控機床的精度隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，數(shù)控機床作為新一代工作,的迅速發(fā)展和零件加工精度的不斷提高,對數(shù)控機床的精度也提出了更高的要求。盡管用戶在選購數(shù)控機床時，都十分看重機床的位置精度，特別是各軸的定位精度和重復定位精度。但是這些使用中的數(shù)控機床精度到底如何呢?大量統(tǒng)計資料表明以上的新機床,使用中的數(shù),監(jiān)控和對機床精度進行經(jīng)常的測試是非常必要的,以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,提高零件加工精度。目前數(shù)控機床位置精度的檢驗通常采用國際規(guī)范ISO230-2GB10931-89等。同一臺機床，由于采用的規(guī)范不同，所得到的位置精度也不相同，因此在選擇數(shù)控機床的精度指標時，也要注意它所采用的規(guī)范。數(shù)控機床的位置規(guī)范通常指各數(shù)控軸的反向偏差和定位精度。對于這二者的測定和補償是提高加工精度的必要途徑。一、反向偏差在數(shù)控機床上，由于各坐標軸進給傳動鏈上驅動部件(如伺服電動機、伺服液壓馬達和步進電動機等)的反向死區(qū)、各機械運動傳動副的反向間隙等誤差的存在，造成各坐標軸在由正向運動轉為反向運動時形成反向偏差，通常也稱反向間隙或失動量。對于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機床,反向偏差的存在就會影響到機床的定位精度和重復定位精度,從而影響產(chǎn)品的G01,補運動的精度,若偏差過大就會造成“夠方”G00快速定位運動中，反向偏差影響機床的定位精度，使得鉆孔、鏜孔等孔加工時各孔間的位置精度降低。同時，隨著設備投入運行時間的增長,反向偏差還會隨因磨損造成運動副間隙的逐漸增大而增加,因此需要定期對機床各坐標軸的反向偏差進行測定和補償。反向偏差的測定反向偏差的測定方法：在所測量坐標軸的行程內(nèi),預先向正向或反向移動一個距離并以此停止位置為基準,距離,然后再往相反方向移動相同的距離,測量停止位1所示。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定(一般為七次),出各個位置上的平均值,以所得平均值中的最大值為反向偏差測量值。在測量時一定要先移動一段距離,2AB,否則不能得到正確的反向偏差值。,進行測量。當采用千分表或百分表進行測量時，需要注意的是表座和表桿不要伸出過高過長，因為測量時由于懸臂較長，表座易受力移動，造成計數(shù)不準，補償值也就不真實了。若采用編程法實現(xiàn)測量，則能使測量過程變得更便捷更精確。例如，在三坐標立式機床上測量X軸的反向偏差，可先將表壓住主軸的圓柱表面，然后運行如下程序進行測量：N10G91G01X50F1000；工作臺右移N20X－50；工作臺左移，消除傳動間隙(2的AB段)N30G04X5；暫停以便觀察N40Z50；Z軸抬高讓開N50(2BC段)N60X50(2CDE段N70Z-50：Z軸復位N80G04X5：暫停以便觀察N90M99；的結果會有所不同。一般情況下，低速的測出值要比高速的大,特別是在機床軸負荷和運動阻力較大時。低速運動時工作臺運動速度較低，不易發(fā)生過沖超程(相對“反向間隙工作臺速度較高，容易發(fā)生過沖超程，測得值偏小?；剞D運動軸反向偏差量的測量方法與直線軸相同，只是用于檢測的儀器不同而已。反向偏差的補償國產(chǎn)數(shù)控機床,定位精度有不少補償功能。對這類機床，在某些場合下，可用編程法實現(xiàn)單向定位，清除反向間隙，在機械部分不變的情況下，只要低速單向定位到達插補起始點，然后再開始插補加工。插補進給中遇反向時,給反向間隙值再正式插補,即可提高插補加工的精度，基本上可以保證零件的公差要求。有若干個地址，專供存儲各軸的反向間隙值。當機床的某個軸被指令改變運動方向時，數(shù)控裝置會自動讀取該軸的反向間隙值，對坐標位移指令值進行補償、修正，使機床準確地定位在指令位置上，消除或減小反向偏差對機床精度的不利影響。一般數(shù)控系統(tǒng)只有單一的反向間隙補償值可供使用，為了兼顧高、低速的運動精度，除了要在機械上做得更好以外，只能將在快速運動時測得的反向偏差值作為補償值輸入，因此難以做到平衡、兼顧快速定位精度和切削時的插補精度。、FANUC18i等數(shù)控系統(tǒng)，有用于快速運動(G00)和低速切削進給運動(G01)隙補償可供選用。根據(jù)進給方式的不同，數(shù)控系統(tǒng)自動選擇使用不同的補償值，完成較高精度的加工。G01A輸入?yún)O11851(G01的測試速度可根據(jù)常用的切削進給速度及機床特性來決定0測得的反向間隙值NO118521800的第四位(RBK)RBKG01使用相同的補償值。二、定位精度數(shù)控機床的定位精度是指所測量的機床運動部件在數(shù)控系統(tǒng)控制下運動所能達到的位置精度，是數(shù)控機床有別于普通機床的一項重要精度，它與機床的幾何精度共同對機床切削精度產(chǎn)生重要的影響，尤其對機床可以從它所能達到的定位精度判出它的加工精證加工質(zhì)量的必要途徑。定位精度的測定目前多采用雙頻激光干涉儀對機床檢測和處理分析，利用激光干涉測量原理，以激光實時波長為測量基準，所以提高了測試精度及增強了適用范圍。檢測方法如下：①安裝雙頻激光干涉儀；裝置（2；③調(diào)整激光頭，使測量軸線與機床移動軸線共線或平行，即將光路預調(diào)準直；④待激光預熱后輸入測量參數(shù)；⑤按規(guī)定的測量程序運動機床進行測量；⑥數(shù)據(jù)處理及結果輸出。定位精度的補償必須對機床進行誤差補償。常用方法是計算出螺距誤CNC系統(tǒng),從而消除定位誤差，由于數(shù)控機床三軸或四軸補償點可能有幾百上千RS232CNC控制器VB編寫的自動校準軟件控制激光干涉儀與數(shù)控機床同步工作，實現(xiàn)對數(shù)控機床定位精度的自動檢測及自動螺距誤差補償（如圖3如下：CNC控制系統(tǒng)中的已有補償參數(shù)；②由計算機產(chǎn)生進行逐點定位精度測量的機床CNC程序,CNC系統(tǒng)。③自動測量各點的定位誤差；④根據(jù)指定的補償點產(chǎn)生一組新的補償參數(shù),并傳送給CNC系統(tǒng),螺距自動補償完成；⑤重復③進行精度驗證。根據(jù)數(shù)控機床各軸的精度狀況